Hệ thống chú ý và hưng phấn

Các hệ thống chú ý và hưng phấn thiết lập mức độ kích hoạt tổng thể của não và ưu tiên chọn lọc thông tin có liên quan đến hành vi. Hưng phấn phản ánh trạng thái toàn cầu của sự tỉnh táo và cảnh giác được duy trì bởi các hệ thống thân não và vùng dưới đồi đi lên, trong khi chú ý là tập hợp các cơ chế chọn lọc giữa các đầu vào cạnh tranh và hướng xử lý đến các mục tiêu.

Definition

Hưng phấn là trạng thái toàn cầu của kích hoạt sinh lý và vỏ não làm nền tảng cho sự tỉnh táo và khả năng phản ứng, được điều chỉnh bởi hệ thống lưới và điều hòa thần kinh đi lên; chú ý là tập hợp các cơ chế chọn lọc mà hệ thần kinh ưu tiên một số nguồn thông tin hơn những nguồn khác để xử lý tiếp.

Scope

Mục này bao gồm hệ thống hưng phấn đi lên kiểm soát sự tỉnh táo và các mạng lưới chú ý chọn lọc thông tin, bao gồm sự phân biệt giữa chú ý theo định hướng mục tiêu và chú ý theo định hướng kích thích. Đây là tài liệu tham khảo-giáo dục và không đề cập đến chẩn đoán hoặc điều trị các rối loạn về chú ý, hưng phấn hoặc ý thức.

Core questions

• Trạng thái toàn cầu của sự tỉnh táo và kích hoạt vỏ não được tạo ra và duy trì như thế nào?
• Não chọn lọc thông tin liên quan từ các đầu vào cạnh tranh như thế nào?
• Các dạng chú ý theo định hướng mục tiêu và theo định hướng kích thích khác nhau như thế nào về cơ chất thần kinh của chúng?
• Chú ý và hưng phấn liên quan đến nhau như thế nào?

Key concepts

• Hệ thống kích hoạt lưới đi lên
• Sự tỉnh táo và kích hoạt vỏ não
• Chú ý theo định hướng mục tiêu (từ trên xuống)
• Chú ý theo định hướng kích thích (từ dưới lên)
• Mạng lưới chú ý lưng và bụng
• Hệ thống hưng phấn điều hòa thần kinh

Key theories

Hai mạng lưới chú ý (lưng và bụng)

Corbetta và Shulman đề xuất rằng chú ý được hỗ trợ bởi một mạng lưới trán-đỉnh lưng điều hòa định hướng tự nguyện, theo định hướng mục tiêu và một mạng lưới bụng hơn, lệch phải hơn, phát hiện các kích thích nổi bật hoặc bất ngờ và định hướng lại chú ý.

Mechanisms

Hưng phấn phụ thuộc vào các chiếu đi lên từ thể lưới thân não và các nhân điều hòa thần kinh liên quan đến đồi thị và vỏ não; Moruzzi và Magoun đã chỉ ra rằng việc kích thích thể lưới thân não tạo ra sự kích hoạt vỏ não giống như khi thức, định nghĩa hệ thống kích hoạt lưới đi lên. Các mạch dưới đồi, được tóm tắt bởi Saper và các đồng nghiệp, điều chỉnh sự chuyển đổi giữa trạng thái thức và ngủ và áp đặt cấu trúc nhịp sinh học lên sự hưng phấn. Chú ý hoạt động trên trạng thái nền này: Posner và Petersen đã phác thảo các chức năng chú ý có thể tách rời, Knudsen đã tổ chức chú ý thành các thành phần cơ bản như trí nhớ làm việc, lựa chọn cạnh tranh, kiểm soát độ nhạy từ trên xuống và lọc nổi bật, và Corbetta và Shulman đã phân biệt một mạng lưới lưng cho định hướng tự nguyện với một mạng lưới bụng để phát hiện các sự kiện nổi bật.

Clinical relevance

Các rối loạn hưng phấn bao gồm từ hôn mê đến rối loạn giấc ngủ và thức, trong khi các rối loạn chú ý bao gồm bỏ quên sau tổn thương thùy đỉnh và các hội chứng mất chú ý lâm sàng, do đó tổ chức bình thường của các hệ thống này là trung tâm của thần kinh học và tâm thần học lâm sàng. Mục này mô tả tổ chức bình thường đó để tham khảo giáo dục và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị bất kỳ tình trạng nào.

Evidence & guidelines

Sự hiểu biết về hưng phấn và chú ý dựa trên các nghiên cứu tổn thương và kích thích, điện sinh lý học và hình ảnh thần kinh ở người. Khái niệm hưng phấn đi lên bắt nguồn từ Moruzzi và Magoun, kiểm soát giấc ngủ-thức của vùng dưới đồi từ công trình được tổng hợp bởi Saper và các đồng nghiệp, và kiến trúc mạng lưới của chú ý từ các khuôn khổ của Posner và Petersen, Knudsen, và Corbetta và Shulman.

History

Sự hiểu biết hiện đại về hưng phấn bắt đầu với cuộc trình diễn của Moruzzi và Magoun vào năm 1949 về hệ thống kích hoạt lưới đi lên. Khoa học thần kinh nhận thức về chú ý phát triển từ những năm 1980 trở đi, với sự phân tách có ảnh hưởng của Posner và Petersen về chú ý thành các hệ thống có thể tách rời, và được mở rộng bằng hình ảnh thần kinh ở người thành mô tả mạng lưới lưng và bụng của Corbetta và Shulman và khuôn khổ thành phần của Knudsen, trong khi mạch giấc ngủ-thức của vùng dưới đồi đã làm rõ khía cạnh kiểm soát trạng thái của hưng phấn.

Key figures

• Giuseppe Moruzzi
• Horace Magoun
• Michael Posner
• Maurizio Corbetta
• Clifford Saper

Seminal works

• moruzzi-magoun-1949
• posner-petersen-1990
• corbetta-shulman-2002

Frequently asked questions

Chú ý và hưng phấn khác nhau như thế nào?

Hưng phấn là mức độ toàn cầu của sự tỉnh táo và kích hoạt vỏ não thiết lập khả năng phản ứng tổng thể của não, trong khi chú ý là sự ưu tiên chọn lọc thông tin cụ thể; chú ý hoạt động trên trạng thái nền được thiết lập bởi hưng phấn.

Sự khác biệt giữa chú ý từ trên xuống và từ dưới lên là gì?

Chú ý từ trên xuống (theo định hướng mục tiêu) tự nguyện hướng xử lý đến thông tin liên quan đến nhiệm vụ và liên quan đến mạng lưới trán-đỉnh lưng, trong khi chú ý từ dưới lên (theo định hướng kích thích) bị thu hút bởi các sự kiện nổi bật hoặc bất ngờ và liên quan đến một mạng lưới bụng hơn, như được mô tả bởi Corbetta và Shulman.